第91話 経営情報システム② メモリ
今回はコンピュータの５大装置の一つ、記憶装置（メモリ）についてみていきましょう。
１．記憶装置
記憶装置には、ＣＰＵ内部で使われるものから、ＨＤＤ（ハードディスク）なども含まれる。記憶装置は、読み書きの速さと容量はトレードオフの関係にあって、読み書きを早くしようとするほど記憶容量あたりの製造コストが高くなるため、高速処理が必要なメモリは小さな容量のものを用いる。
●レジスタ → ＣＰＵ内部で一時的にデータの保存を行うための高速メモリ
●キャッシュメモリ → ＳＲＡＭ
●主記憶装置、ディスクキャッシュ → ＤＲＡＭ
●補助記憶装置 → ＨＤＤ、ＣＤ－ＲＯＭなど
半導体メモリには、ＲＯＭとＲＡＭがある。
ＲＯＭとは、 Read Only Memory で、名前のとおり、読み出し専用であったが現在では書き換え可能なＲＯＭも多くなっているそうだ。電源を切っても内容が消えない不揮発性の素子である。
●ＲＯＭ → 電源を切っても内容が消えない
ＲＯＭにはいくつかの種類がある。マスクＲＯＭは、製造時にデータを書き込みと、後から一切書き込みが出来ないメモリである。だからＢＩＯＳ（バイオス）なんかはマスクＲＯＭだ。ＰＲＯＭ（ Programmable ROM ）とは、特殊な装置を用いて一度だけデータを書き込めるようにしたＲＯＭ。まっさらなメディアに１回だけ書き込めるメディアのこと。ＥＰＲＯＭ（ Erasable Progammable ROM ）とは、データの消去が可能なＲＯＭ。まっさらなメディアに書いちゃ消し、書いちゃ消しってできるメディアのこと。なお、データの消去には紫外線を用いる。次はＥＥＰＲＯＭ（ Electrically Erasable and Programmable ROM ）とは、電気的にデータの消去が可能なＲＯＭである。書き込んだデータを電気的に消去できるため、何回でも消去/書き換えがＯＫとなる。フラッシュメモリやＳＤカードなどに利用されている。
●マスクＲＯＭ → 一切書き込み不可
●ＰＲＯＭ → １回だけ書き込み可
●ＥＰＲＯＭ → データの消去が可能。紫外線を用いて消去する
●ＥＥＰＲＯＭ → 電気的に消去が可。フラッシュメモリやＳＤカードなど
続いてはＲＡＭ。
ＲＡＭとは、Random Access Memory で電気的に読み書きが可能なメモリ。電源を切るとデータを失う揮発性の素子である。
●ＲＡＭ → 電源を切るとデータが消える
ＲＡＭにもいくつかの種類がある。ＤＲＡＭ（ Dynamic Random Access Memory ）とは、読み書きが自由に行えるＲＡＭの一つ。ＤＲＡＭにはＲＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、ＤＤＲ ＳＤＲＡＭとがある。ＲＤＲＡＭはゲーム機に搭載された。ＳＤＲＡＭは、ＣＰＵのクロックに同期させ、より高速な動作が実現できる。ＤＤＲ ＳＤＲＡＭは、 Double Date Rate ＳＤＲＡＭ と呼ばれ、ＣＰＵのクロック信号により精緻に同期して、ＳＤＲＡＭのデータ転送速度を倍加させたもの。
ＤＲＡＭのほかに、ＳＲＡＭがあり、これは Static Random Access Memory と呼ばれている。ＤＲＡＭより高速でキャッシュメモリに利用される。
●ＤＲＡＭ → 処理速度遅い・用途は主記憶装置・リフレッシュ必要
●ＳＲＡＭ → 処理速度速い・用途はキャッシュメモリ・リフレッシュ不要
ＶＲＡＭとは、ディスプレイに表示される内容を保持しているメモリ。画面に表示できる最大解像度や最大同時発色数はＶＲＡＭの容量に左右される。
●ＶＲＡＭ → ディスプレイに関連するメモリ
メモリの高速化には、メモリそのものの改良に加えてメモリシステムの工夫による方法がある。
①キャッシュメモリ
キャッシュメモリは、ＣＰＵと主記憶装置の間に位置し、速度ギャップを埋める働きを持つ。厳密に言えば、キャッシュメモリはＣＰＵに内蔵されている。ＣＰＵ（レジスタ）は容量が小さい割には高速だ。主記憶は容量は相対的に大きい代わりに低速。ここに速度にギャップが生じる。このギャップを埋める働きをするのがキャッシュメモリというわけだ。
②メモリインタリーブ
アクセスを集中させないように、バンクへのアクセスを平準化する働き。
●キャッシュメモリ → ＣＰＵと主記憶との間。ＳＲＡＭ
●メモリインタリーブ → アクセスを平準化
なお、ディスクキャッシュは主記憶装置と補助記憶装置との速度差を埋めるためのメモリ。ＤＲＡＭが使われる。
たとえば、プログラムの実行と終了を繰り返すと、記憶領域に断片領域が生じる。これをフラグメンテーション（断片化）といい、このフラグメンテーション領域を集めて利用できる大きさにまとめることをガーベジコレクションという。
●ガーベジコレクション → メモリに対して使用可能領域を指定
また、メモリ上のデジタル情報は、ノイズなどに干渉されて内容が変化することがある。信頼性を向上させるため、変化したビットを正しく訂正できる機能を持つメモリが存在する。このような変化（誤り）を自動的に検知し、訂正する技法をＥＣＣ（誤り符合訂正）という。元のデータに誤り訂正用の情報を付加し、算術結果からヒットの誤りを検出して訂正するハミング符号という手法が採用されている。
続きます。
